塔吊基础施工方案.docx
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塔吊基础施工方案
目录
一、编制依据1
二、工程概况2
三、塔吊选型3
四、塔吊详细定位4
4.1厂房塔吊位置的确定4
4.2厂房塔吊基础的确定5
5.1塔吊基础施工流程6
5.2施工工艺6
七、质量保证措施7
八、安全保证措施8
九、安全文明施工措施8
十、塔吊基础计算9
一、编制依据
《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011
《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005
《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-2012
《建筑机械使用安全技术规范》JGJ33-2012
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规程》JGJ130-2011
《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2001
《安全防范工程技术规范》GB50348-2004
《起重机电气装置施工及验收规范》GB50256-96
《建设工程安全生产管理条例》
《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002
《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002
岩土工程勘察报告
型塔吊说明书
《塔式起重机设计规范》(GB/T13752-92)
《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)
二、工程概况
1#厂房工程概括:
本工程为多层丙类厂房,耐火等级为二级,地上4层,地下一层,其中:
地下负一层为消防水池和消防泵房,地下部分设置封闭楼梯间1部,并能够直通室外;一层至四层为生产车间,建筑高度20.55m,总建筑面积27407.5m²。
其中,地上建筑面积为27210.52m²,地下室面积196.98m²,地下一层层高为4.5m。
本工程耐火等级为二级,结构形式为框架结构。
抗震烈度为7度;设计使用年限为50年;设计使用年限为50年,抗震设防烈度为七度。
地面粗糙度类别:
B类。
本工程建筑结构安全等级:
二级,。
屋面防水等级:
一级;地下防水等级:
一级。
本工程±0.000标高所对应绝对标高为28.400(吴淞高程系)。
三、塔吊选型
综合考虑施工区域特点、结构构件重量及工期要求,各楼号塔吊选型如下:
阵列厂房施工时期共设塔吊8台,塔吊布设位置和塔吊编号详见平面布置图,1#~8#塔吊均采用STT553型塔吊,工作臂标准臂长70m,最大自由高度为67.6m,最大起重量为24吨,端部起重量为5.65吨。
成盒及彩膜厂房施工时期共设塔吊6台,塔吊布设位置和塔吊编号详见平面布置图,9#~14#塔吊均采用STT553型塔吊,工作臂标准臂长70m,最大自由高度为67.6m,最大起重量为24吨,端部起重量为5.65吨。
四、塔吊详细定位
4.1厂房塔吊位置的确定
为最大限度的满足施工需要,拟将1#厂房塔吊位置布置在K-6轴至K-7轴交J-6至J-7轴线之间,具体详见塔吊基础定位图。
塔吊基础平面详图如下图所示:
4.2厂房塔吊基础的确定
基础截面尺寸、混凝土标号和基础钢筋配筋均参照塔吊厂家提供说明书施工。
基础截面尺寸(长*宽*高)为:
4000*6000*1500mm,井字形布设。
基础形式为钢筋混凝土基础,混凝土标号为C35,基础体积48.75立方米。
塔吊基础钢筋所用均为HRB400钢筋,基础设计双层双向,配筋形式为:
22@150,双层钢筋之间拉结筋为:
16@500梅花形布置。
保护层厚度均为100mm。
塔吊基础底标高为-2.0m。
塔吊基础及钢筋配置图如下面一、二所示:
5.1塔吊基础施工流程
基础定位放线→土方开挖→垫层混凝土施工→基础外边线放线→砖模砌筑→预埋支脚放线定位→放线并绑扎下层钢筋→塔吊支脚安装→支脚标高及垂直度调整→支脚固定→上层钢筋绑扎→防雷接地施工→混凝土浇筑→混凝土保温养护→位移监测。
预埋塔吊基座锚脚定位必须准确,须经经纬仪复核校准后方可进行混凝土浇筑。
塔吊基础完成后及时做好养护工作。
5.2施工工艺
(1)塔机基础严格按塔机说明书要求进行施工。
(2)塔吊基础开挖前先放出塔吊基础的四个角点,根据四个角点的位置进行土方开挖。
(3)土方开挖完成后,支模浇筑100mm厚C15混凝土的垫层,垫层混凝土表面要求找平压光,平整度偏差严格控制在±2mm以内。
垫层混凝土浇筑完成后要及时进行覆盖保温。
垫层混凝土达到上人作业强度后,在垫层上放出塔吊基础的外边线。
(4)根据塔吊基础的外边线砌筑240mm厚塔吊基础砖模,砖模砌筑完成后,在砖模外侧增设木脚手板和钢管进行支撑。
(5)在混凝土垫层上弹好塔吊预埋支脚的边线和中心线,并用红漆标记预埋支脚的中心点。
(6)放线绑扎塔吊基础下铁钢筋,按永久工程钢筋绑扎质量标准进行施工。
(7)由于设计塔吊架立在板中内部,塔吊的安装要穿过电梯井并和底板连成整体,所以设计塔吊基础承台作为电梯井永久底板,绑扎板钢筋时,钢筋不截断,贯穿标准节,预留电梯井壁钢筋。
浇筑板时,洞口采用快易收口网封闭,塔吊拆除时,截断预留洞口处钢筋,留出焊接长度。
塔吊拆除后,板钢筋进行帮条焊,接头率不大于50%。
(8)下层钢筋绑扎完毕后,由专业人员进行安装预埋支脚,预埋支脚位置必须准确,并且水平,四个预埋支脚螺栓水平高差控制在2mm内。
预埋支脚的位置及水平高差调整达到要求后,将预埋支脚固定牢靠(通过支脚下部的螺栓和专用固定钢筋与下铁钢筋焊接牢固),以免由于后面工序的操作,动摇了已经调整好的位置。
预埋支脚固定后,在支脚上面安装一节塔身标准节。
塔机基础钢筋绑扎完成后做好施工隐检记录、并进行质量验收。
(9)每个塔吊均设置2组防雷接地钢钎,防雷接地的钢钎按等腰三角形进行布置,每边长度不小于3m。
(10)根据施工现场实际情况塔吊基础混凝土强度等级为C35,严格控制混凝土的坍落度,坍落度控制在140~160mm。
选择好混凝土浇筑的时间,浇筑时间选择气温相对较高的白天,避免夜间浇筑。
采用插入式振捣棒振捣,每个泵配3个以上振捣棒,在混凝土下料口配1-2个振捣棒,在混凝土流淌端头配1-2个振捣棒。
振捣手要认真负责,仔细振捣,防止过振或漏振。
采用分层浇筑,每层浇筑厚度不大于500mm,混凝土应连续浇筑,避免出现冷缝。
混凝土浇筑时自由下落高度不超过2m,若超过2m时,应采取加长软管和串桶方法。
在泵送过程中料斗内应有足够的混凝土,以免吸入空气产生堵塞。
做好混凝土的养护工作,及时进行洒水养护。
(11)做好混凝土浇筑过程的监控,浇灌塔吊基础混凝土时下料要慢,防止下料时的冲击力造成预埋支脚出现移动。
在浇灌混凝土过程中,要求用两台经纬仪在不同的角度监测预埋支腿的偏差,水平高差超过2mm立即进行校正,并待混凝土终凝后方可解除监测,混凝土养护期间,每天需监测二次并做好记录。
(12)试块留置:
塔吊基础每次浇筑不超过100立方米留置一组混凝土标养试块,并增加三组同条件试块。
七、质量保证措施
(1)在混凝土振捣时,振动棒要快插慢拔,按450mm间距成梅花形布置振动点。
(2)混凝土振捣时在钢筋骨架上铺跳板,操作人员在跳板上施工。
在混凝土初凝前由抹灰工抹平混凝土面,随抹随拆除跳板。
(3)大体积混凝土的表面水泥浆较厚,在浇筑后要进行处理。
当混凝土浇筑到设计标高时用长刮尺刮平,在初凝前用木抹子打磨压实,以闭合收水裂缝。
(4)塔吊基础混凝土浇筑完毕后,应设专人做好混凝土养护。
八、安全保证措施
1.塔吊安装必须由专业安装公司安装;
2.塔吊必须具有安全检测合格证,证照齐全;
3.安装后必须经安装公司自检合格,监理检查合格后方可使用;
4.操作人员必须持证上岗,特殊工种具有特种作业人员操作证书;
5.塔吊必须有安全可靠接地;
6.操作时不得进行违章作业;
7.风力超过六级、浓雾天气、暴雨天气时不得进行作业;
8.起重臂下严禁站人;
九、安全文明施工措施
(1)人工搬运钢筋时,步伐要一致,转弯时,要前后呼应,步伐稳慢,注意钢筋头尾摆动,防止碰撞物体或打击人身。
(2)焊接操作安全注意事项:
焊接时,为防止触电事故的发生,除按规定穿戴防护工作服、防护手套和绝缘鞋外,还应保持干燥和清洁。
电焊机应设防触电保护器。
焊接工作开始前,应先检查焊机和工具是否完好和安全可靠。
如焊钳和焊接电缆的绝缘是否有损坏的地方,焊机的外壳接地和焊机的各接线点接触是否良好,不允许未进行安全检查就开始操作。
更换焊条,一定要戴防护手套,不要赤手操作。
在带电情况下,为了安全,焊钳不得夹在腋下去搬被焊钢筋,或将电缆挂在脖颈上。
下列操作必须在切断电源后才能进行:
改变焊机接头时;更换焊件需要改接二次回路时;更换保险装置时;焊机发生故障需进行检修时;转移工作地点搬动电焊机前;工作完毕或临时离开工作现场时。
钢筋绑扎与安装安全要求:
绑扎塔吊基础上铁钢筋时,应按规定摆放钢筋支架或马凳架起上部钢筋,不得任意减小支架或马凳。
夜间施工使用移动式行灯照明时,电压不应超过36伏。
(3)进入施工现场必须戴安全帽,混凝土振捣手必须戴绝缘手套,现场电线必须由专业电工负责搭建,所有电线架空敷设,严禁私拉乱接电线。
十、塔吊基础计算
一、参数信息
1)塔吊基本参数
塔吊型号:
QTZ63,塔吊最大起吊高度H0=40m,塔身宽度B=2m;
2)塔机自重参数
塔身自重G0=390kN,起重臂自重G1=37.4kN,小车和吊钩自重G2=3.8kN,平衡臂自重G3=19.8kN,平衡块自重G4=115kN,最大起重荷载Qmax=60kN,最小起重荷载Qmax=10kN;
3)塔机尺寸参数
起重臂重心到塔身中心的距离RG1=22m,小车和吊钩重心到塔身中心的距离RG2=11.5m,平衡臂重心到塔身中心的距离RG3=6.3m,平衡块重心到塔身中心的距离RG4=11.8m,最大起重荷载到塔身中心的距离RQmax=11.5m,最小起重荷载到塔身中心的距离RQmin=50m;
4)塔吊承台参数
承台长度b=6m,承台宽度l=4m,承台高度h=1.5m,十字梁腋宽度a=0.5m,承台混凝土强度等级:
C35,承台混凝土自重=25kN/m3,承台上部覆土厚度d=0.5m,承台上部覆土重度=17kN/m3;
5)塔吊基础参数
地基承载力特征值fa=150kN/m2,基础宽度地基承载力修正系数ηb=0.3,基础埋深地基承载力修正系数ηd=1.6,基础埋深地基承载力修正系数γ=25kN/m3,基础底面以上的土的加权平均重度γm=25kN/m3,承台埋置深度D=1.5m,修正后的地基承载力特征值fa=172.5kN/m2;
6)风荷载参数
塔身桁架杆件类型为:
型钢或方钢管,地面粗糙度类型为:
B类城市郊区,塔机计算高度h=43m,塔身前后片桁架平均充实率α0=0.35,塔身风向系数α=1.2,基本风压W0=0.45kN/m2(工程所在地:
合肥市,取50年一遇),风荷载高度变化系数μz=1.32,风荷载体型系数μs=1.95,风荷载风振系数βz=1.65;
7)十字梁基础配筋参数
基础配筋:
使用HPB400钢筋
计算简图:
二、荷载计算
1、自重荷载及起重荷载
1)塔机自重标准值
Fk1=390+37.4+3.8+19.8+115=566kN;
2)基础自重标准值
基础底面积:
A=2×6×4-4×4+2×0.5×0.5=32.5m2
Gk=32.5×(1.5×25+0.5×17)=1495kN;
丰水期:
G'k=32.5×(1.5×(25-10)+0.5×17)=1007.5kN;
3)起重荷载标准值
Fqk=60kN;
2、风荷载计算
计算公式如下:
1)工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值
a.塔机所受风均布线荷载标准值
工作状态下ω0=0.2kN/m2
μz=1.32
μs=1.95
βz=1.59
α0=0.35
α=1.2
计算结果:
ωk=0.65kN/m2
qsk=0.55kN/m
b.塔机所受风荷载水平合力标准值
Fvk=qsk×H=23.65kN
c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值
Msk=0.5Fvk×H=508.48kN·m
2)非工作状态下塔机塔身截面对角线方向所受风荷载标准值
a.塔机所受风均布线荷载标准值
非工作状态下ω0=0.45kN/m2(合肥市,取50年一遇)
μz=1.32
μs=1.95
βz=1.65
α0=0.35
α=1.2
计算结果:
ωk=1.53kN/m2
q'sk=1.29kN/m
b.塔机所受风荷载水平合力标准值
F'vk=q'sk×H=55.47kN
c.基础顶面风荷载产生的力矩标准值
M'sk=0.5F'vk×H=1192.6kN·m
3、塔机的倾覆力矩
塔机自身产生的倾覆力矩,向前(起重臂方向)为正,向后为负。
1)大臂自重产生的向前力矩标准值
M1=37.4×22=822.8kN·m
2)最大起重荷载产生的最大向前起重力矩标准值
(Qmax比Qmin产生的力矩大)
M2=60×11.5=690kN·m
3)小车位于上述位置时的向前力矩标准值
M3=3.8×11.5=43.7kN·m
4)平衡臂产生的向后力矩标准值
M4=-19.8×6.3=-124.74kN·m
5)平衡重产生的向后力矩标准值
M5=-115×11.8=-1357kN·m
计算结果:
工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值
Mk=M1+M3+M4+M5+0.9(M2+Msk)=463.39kN·m
非工作状态下,标准组合的倾覆力矩标准值
M'k=M1+M4+M5+M'sk=533.66kN·m
三、地基承载力计算
依据《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》(JGJ/T187-2009)第4.1.2条承载力计算
基础梁的计算简图如下:
(图中b=6000mm,b1=1.414×B=2830mm,b2=(b-b1)/2=1580mm)
基础底面积:
A=2×6×4-4×4+2×0.5×0.5=32.5m2
基础中任一条基基础底面积:
A'=6×4+0.5×4+2×0.5×0.5=26.5m2
1)工作状态下
Fk=Fk1+Fqk=626kN
当轴心荷载作用时:
Pk=(626+1495)/32.5=65.26kN/m2
当偏心荷载作用时:
F'k=(626+1495)×26.5/32.5=1729.43kN
e=(463.39+23.65×1.5)/1729.43=0.29m
e<=b/4=6/4=1.5m,满足要求。
偏心距e≤b/6时,按小偏心计算:
W=(62×4)/6=24m3
Pkmax=1729.43/(6×4)+(463.39+23.65×1.5)/24=92.85kN/m2
Pkmin=1729.43/(6×4)-(463.39+23.65×1.5)/24=51.27kN/m2
由于条形基础底荷载为梯形荷载,所以按下式计算:
Pk1=51.27+(6-1.58)×(92.85-51.27)/6=81.9kN·m
2)非工作状态下
Fk=Fk1=566kN
当轴心荷载作用时:
Pk=(566+1495)/32.5=63.42kN/m2
当偏心荷载作用时:
F'k=(566+1495)×26.5/32.5=1680.51kN
e=(463.39+23.65×1.5)/1680.51=0.3m
e<=b/4=6/4=1.5m,满足要求。
偏心距e≤b/6时,按小偏心计算:
W=(62×4)/6=24m3
Pkmax=1680.51/(6×4)+(463.39+23.65×1.5)/24=90.81kN/m2
Pkmin=1680.51/(6×4)-(463.39+23.65×1.5)/24=49.24kN/m2
由于条形基础底荷载为梯形荷载,所以按下式计算:
Pk1=49.24+(6-1.58)×(90.81-49.24)/6=79.86kN·m
四、基础配筋计算
计算简图:
比较上述两种工况的计算,取最不利的基础截面弯矩:
Pk1=81.9kN·m
1.基础弯矩计算:
基础自重在基础底面产生的压力标准值
Pkg=Gk/A=1495/32.5=46kN/m2
基底均布荷载设计值
q1=1.35×[(92.85+81.9)/2-46]×4=223.42kN/m
最危险截面处弯矩设计值
M1=q1×b22/2=223.42×1.582/2=278.87kN·m
2.纵向钢筋面积计算
依据《混凝土结构设计规范》GB50010-2002
式中
1──系数,当混凝土强度不超过C50时,
1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时,
1取为0.94,期间按线性内插法确定,承台使用C35混凝土,故
1=1;
fc──混凝土抗压强度设计值,承台使用C35混凝土,取16700kN/m2;
h0──承台的计算高度,取1.5-0.05=1.45m;
fy──钢筋强度设计值,使用HPB400钢筋,取360000kN/m2;
经过计算得:
s=278.87/(1×16700×6×1.452)=0.001
=1-(1-2×0.001)0.5=0.001
s=1-0.001/2=1
As=278.87/(1×1.45×360000)×1000000=534.234mm2;
五、基础抗剪验算
最大剪力设计值:
Vmax=q1×b2=223.42×1.58=353kN
依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)的第7.5.1条。
斜截面受剪承载力满足下面公式:
式中βc──混凝土强度影响系数,当混凝土强度不超过C50时,βc取为1.0,当混凝土强度等级为C80时,βc取为0.80,期间按线性内插法确定,承台使用C35混凝土,故βc=1;
fc──混凝土抗压强度设计值,承台使用C35混凝土,取16700kN/m2;
h0──承台的计算高度,取1.5-0.05=1.45m;
l──十字梁基础宽度,取l=6m;
H0/l=1.45/6=0.24<=4,
所以公式右边V=0.25×1×16700×6×1.45=36322.5kN
验算结果:
Vmax<=V,满足要求。
六、地基基础承载力验算
修正后的地基承载力特征值fa=172.5kN/m
轴心荷载作用:
f>=Pk=81.9,满足要求。
偏心荷载作用:
f>=1.2×Pkmax=1.2×92.85=111.42,满足要求。
七、承台配筋验算
依据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第8.2.7条。
计算简图如下(小偏心):
1)、承台底面长向配筋验算
1.1)、抗弯计算,计算公式如下:
式中a1──截面I-I至基底边缘的距离,取a1=(4.5-1.6)/2=1.45m;
l──承台宽度,l=5.6m;
a'──塔身宽度,取a'=1.6m;
P──截面I-I处的基底反力:
工作状态下P=(4.5-1.45)/4.5×(107.46-(85.22))-(85.22)=100.29kN/m2;
非工作状态下P=(4.5-1.45)/4.5×(78.02-(109.9))-(109.9)=88.29kN/m2;
经过计算得:
工作状态下MI=1.452×[(2×5.6+1.6)×(1.35×107.46+1.35×100.29-2×1.35×1801.8/(4.5×5.6))+(1.35×107.46-1.35×100.29)×5.6]/12=205.53kN.m;
非工作状态下MI=1.452×[(2×5.6+1.6)×(1.35×78.02+1.35×88.29-2×1.35×1801.8/(4.5×5.6))+(1.35×78.02-1.35×88.29)×5.6]/12=56.97kN·m;
取最不利的MI=205.53kN·m;
1.2)、配筋面积计算,公式如下:
依据《混凝土结构设计规范》GB50010-2002
式中
1──系数,当混凝土强度不超过C50时,
1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时,
1取为0.94,期间按线性内插法确定,承台使用C35混凝土,故
1=1;
fc──混凝土抗压强度设计值,承台使用C35混凝土,取16700kN/m2;
h0──承台的计算高度,取1.5-0.05=1.45m;
1.3)、承台底面长向配筋验算:
fy──钢筋强度设计值,使用HPB400钢筋,取360000kN/m2;
──钢筋直径22mm;
──钢筋间距150mm;
──配筋数量38根;
经过计算得:
s=205.53/(1×16700×4.5×1.452)=0.001
=1-(1-2×0.001)0.5=0.001
s=1-0.001/2=1
As=205.53/(1×1.45×360000)×1000000=393.736mm2;
承台底面长向需要配筋:
As1=lhρ
ρ=0.0015
As1=0.0015×5.6×1.5×1000000=12600mm2;
承台底面长向需要配筋:
A1=Max(As,As1)=12600mm2;
承台底面长向实际配筋:
A2=3.14×(22/2)2×38=14437.72mm2;
验算结果:
A2>=A1,满足要求。
2)、承台底面短向配筋验算
2.1)、抗弯计算,计算公式如下:
式中b──承台长度,b=4.5m;
l──承台宽度,l=5.6m;
a'──塔身宽度,取a'=1.6m;
b'──塔身宽度,取b'=1.6m;
经过计算得:
工作状态下MII=(5.6-1.6)2×[(2×4.5+1.6)×(1.35×107.46+1.35×85.22-2×1.35×1801.8/(4.5×5.6)]/48=236.97kN.m;
非工作状态下MII=(5.6-1.6)2×[(2×4.5+1.6)×(1.35×78.02+1.35×109.9-2×1.35×1801.8/(4.5×5.6)]/48=214.27kN.m;
取最不利的MII=236.97kN.m;
2.2)、配筋面积计算,公式如下:
依据《混凝土结构设计规范》GB50010-2002
式中
1──系数,当混凝土强度不超过C50时,
1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时,
1取为0.94,期间按线性内插法确定,承台使用C35混凝土,故
1=1;
fc──混凝土抗压强度设计值,承台使用C35混凝土,取16700kN/m2;
h0──承台的计算高度,取1.5-0.05=1.45m;
2.3)、承台底面短向配筋验算:
fy──钢筋强度设计值,使用HPB400钢筋,取360000kN/m2;
──钢筋直径22mm;
──钢筋间距150mm;
──配筋数量31根;
经过计算得:
s=236.97/(1×16700×5.6×1.452)=0.001
=1-(1-2×0.001)0.5=0.001
s=1-0.001/2=1